1、3.1 概述概述紅外光譜系指波長在紅外光譜系指波長在225m 之間的吸收光之間的吸收光譜，是分子中基團(tuán)的譜，是分子中基團(tuán)的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷產(chǎn)能級(jí)躍遷產(chǎn)生的生的吸收光譜吸收光譜，又稱振，又稱振-轉(zhuǎn)光譜或轉(zhuǎn)光譜或分子光譜分子光譜。一、紅外光區(qū)的劃分一、紅外光區(qū)的劃分 紅外吸收光譜一般用紅外吸收光譜一般用T 曲線或曲線或T （波數(shù)）曲線表示。波數(shù)）曲線表示。二、二、IR光譜的表示方法光譜的表示方法縱坐標(biāo)縱坐標(biāo)為百分透射比為百分透射比T%，因而，因而吸收峰向下吸收峰向下；橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)是波長是波長 （單位為單位為m ），）， 或波數(shù)或波數(shù) （單位為（單位為cm-1）。）。0100%波長波長

2、與波數(shù)之間的關(guān)系為：與波數(shù)之間的關(guān)系為：中紅外區(qū)的波數(shù)范圍是中紅外區(qū)的波數(shù)范圍是 4000 400 cm-1 。)m(10)cm(41 -v從譜圖可得：從譜圖可得： 1. 吸收峰的吸收峰的位置位置（吸收頻率（吸收頻率橫坐標(biāo)）橫坐標(biāo)） 2. 吸收峰的吸收峰的強(qiáng)度強(qiáng)度 （縱坐標(biāo)），常用（縱坐標(biāo)），常用 vs (very strong), s (strong), m (medium), w (weak), vw (very weak), b (broad) , sh (sharp), v (variable) 表示表示 3. 吸收峰的吸收峰的形狀形狀 (尖峰、寬峰、肩峰尖峰、寬峰、肩峰)三、三、紅外

3、光譜法的特點(diǎn)（與紫外光譜相比）紅外光譜法的特點(diǎn)（與紫外光譜相比）1、紅外吸收只有、紅外吸收只有躍遷躍遷，能量低；，能量低；2、應(yīng)用范圍廣，除單原子分子及單核分子外，、應(yīng)用范圍廣，除單原子分子及單核分子外， 幾乎幾乎所有的有機(jī)物所有的有機(jī)物；3、分子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)的表征：的表征： 通過波譜的通過波譜的波數(shù)位置波數(shù)位置、波峰數(shù)目波峰數(shù)目、強(qiáng)度及強(qiáng)度及 形狀形狀確定分子基團(tuán)和分子結(jié)構(gòu)，分子的鍵確定分子基團(tuán)和分子結(jié)構(gòu)，分子的鍵 長、鍵角，立體結(jié)構(gòu)以及組分的含量等長、鍵角，立體結(jié)構(gòu)以及組分的含量等;4、適用性廣適用性廣：氣體、液體、固體樣品都可測(cè)定；：氣體、液體、固體樣品都可測(cè)定；5、具有、具有用量少用

4、量少；分析速度；分析速度快快；不破壞樣品；不破壞樣品； 定定 量分析；與色譜等量分析；與色譜等聯(lián)用聯(lián)用具有強(qiáng)大的定性功能。具有強(qiáng)大的定性功能。 3.2 IR基本原理基本原理一、紅外光譜產(chǎn)生的條件一、紅外光譜產(chǎn)生的條件： 偶極矩：偶極矩： = q d即即物質(zhì)振動(dòng)躍遷時(shí)物質(zhì)振動(dòng)躍遷時(shí)偶極矩偶極矩發(fā)生改變發(fā)生改變(即即0) 。1、輻射應(yīng)具有能滿足物質(zhì)產(chǎn)生、輻射應(yīng)具有能滿足物質(zhì)產(chǎn)生振動(dòng)躍遷振動(dòng)躍遷 所需的能量所需的能量: 2、輻射與物質(zhì)間有相互、輻射與物質(zhì)間有相互。hchEEE=-=12若把雙原子分子（若把雙原子分子（A-B）的兩個(gè)原子看）的兩個(gè)原子看作兩個(gè)體積忽略的質(zhì)點(diǎn)作兩個(gè)體積忽略的質(zhì)點(diǎn)小球小球，

5、把連結(jié)它，把連結(jié)它們的化學(xué)鍵看成質(zhì)量可以忽略不計(jì)的們的化學(xué)鍵看成質(zhì)量可以忽略不計(jì)的彈彈簧簧，則兩個(gè)原子間的伸縮振動(dòng)，可近似，則兩個(gè)原子間的伸縮振動(dòng)，可近似地看成沿鍵軸方向的地看成沿鍵軸方向的簡諧振動(dòng)簡諧振動(dòng)。1 1、的簡諧振動(dòng)及其頻率的簡諧振動(dòng)及其頻率二、分子振動(dòng)方程式二、分子振動(dòng)方程式分子振動(dòng)是指分子中分子振動(dòng)是指分子中的振動(dòng)。的振動(dòng)。根據(jù)胡克定律得：根據(jù)胡克定律得：K21=）（折合原子量，）（折合質(zhì)量，；光速；化學(xué)鍵的力常數(shù)；波數(shù)；振動(dòng)頻率Kg;Kg)cm/s()N/m()cm(Hz)(212121211-MMMMMMmmmmcK)cm(12. 4=21=1 -MKKc影響基本振動(dòng)的波數(shù)或

6、頻率的直接因素為影響基本振動(dòng)的波數(shù)或頻率的直接因素為化學(xué)鍵力常數(shù)化學(xué)鍵力常數(shù) K 和原子質(zhì)量和原子質(zhì)量 M。K大，化學(xué)鍵的振動(dòng)波數(shù)高，大，化學(xué)鍵的振動(dòng)波數(shù)高，質(zhì)量質(zhì)量M大，化學(xué)鍵的振動(dòng)波數(shù)低，大，化學(xué)鍵的振動(dòng)波數(shù)低， O-CN-CC-C)(1280cm(1330cm)cm1430(1-1-1 如如（質(zhì)量相近）（質(zhì)量相近） KC C KC=C KC-C (2222cm-1) (1667cm-1 ) (1429cm-1)；如如：MCMNMO，化學(xué)鍵鍵強(qiáng)越強(qiáng)（即鍵的力常數(shù)化學(xué)鍵鍵強(qiáng)越強(qiáng)（即鍵的力常數(shù) K 越大），越大）， 原子折合質(zhì)量越小，化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率原子折合質(zhì)量越小，化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率 越大，吸

7、收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。越大，吸收峰將出現(xiàn)在高波數(shù)區(qū)。 與氫原子相連的化學(xué)鍵的折合質(zhì)量都小，與氫原子相連的化學(xué)鍵的折合質(zhì)量都小， 紅外吸收在高波數(shù)區(qū)。紅外吸收在高波數(shù)區(qū)。)cm(1730=)m(1073. 1=1031019. 5=1=(Hz)105.19=101.141012.121=21=(Kg)101.14=(g)1014. 1=1002. 6116+121612=1 -1 -58131362-226-23-23cK例：例：求求C=O鍵的伸縮振動(dòng)頻率鍵的伸縮振動(dòng)頻率( K=1200N/m)。)1730(cm=106.861012.14.12=4.12=(Kg)106.86=6.86(g)=

8、16+121612=1 -3-23-MKM 經(jīng)典力學(xué)導(dǎo)出的波數(shù)計(jì)算式為經(jīng)典力學(xué)導(dǎo)出的波數(shù)計(jì)算式為近似式近似式。因?yàn)橐驗(yàn)檎駝?dòng)能量變化是振動(dòng)能量變化是量子化量子化的，分子中的，分子中各基團(tuán)之間、化學(xué)鍵之間會(huì)相互影響，各基團(tuán)之間、化學(xué)鍵之間會(huì)相互影響，即分子振動(dòng)的波數(shù)與分子結(jié)構(gòu)（內(nèi)因）即分子振動(dòng)的波數(shù)與分子結(jié)構(gòu)（內(nèi)因）和所處的化學(xué)環(huán)境（外因）有關(guān)。和所處的化學(xué)環(huán)境（外因）有關(guān)。實(shí)際觀察的實(shí)際觀察的 C=O 振動(dòng)頻率都在振動(dòng)頻率都在1727cm-1附附近，丙酮：近，丙酮：1715 cm-1 ，酯：，酯：1735 cm-1 。分子的振動(dòng)能級(jí)（量子化）：分子的振動(dòng)能級(jí)（量子化）：KhhchE2)21+=)

9、21+=)21+=（振振 ：振動(dòng)量子數(shù)，取值為：振動(dòng)量子數(shù)，取值為0，1，2，3， ：化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率?；瘜W(xué)鍵的振動(dòng)頻率。能級(jí)躍遷有一定的能級(jí)躍遷有一定的，當(dāng)振動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)量子數(shù)變化量子數(shù)變化()為為1時(shí)時(shí)(即即相鄰相鄰能級(jí)間能級(jí)間)，躍遷幾率最大躍遷幾率最大。 發(fā)生振動(dòng)能級(jí)發(fā)生振動(dòng)能級(jí)需要能量的大小取決于需要能量的大小取決于 鍵兩端原子的折合質(zhì)量和鍵的力常數(shù)，鍵兩端原子的折合質(zhì)量和鍵的力常數(shù)， 即即取決于分子的結(jié)構(gòu)特征取決于分子的結(jié)構(gòu)特征。多原子分子的振動(dòng)更為復(fù)雜（原子多、多原子分子的振動(dòng)更為復(fù)雜（原子多、化學(xué)鍵多、空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜），但可將化學(xué)鍵多、空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜），但可將其分解為多個(gè)其分解為多個(gè)

10、來研究。來研究。2、多原子分子多原子分子中基團(tuán)的基本振動(dòng)形式中基團(tuán)的基本振動(dòng)形式 整個(gè)分子質(zhì)心不變、整體不轉(zhuǎn)動(dòng)、整個(gè)分子質(zhì)心不變、整體不轉(zhuǎn)動(dòng)、 各原子在原地作簡諧振動(dòng)且頻率及位各原子在原地作簡諧振動(dòng)且頻率及位 相相同。此時(shí)分子中的任何振動(dòng)可視相相同。此時(shí)分子中的任何振動(dòng)可視 為所有上述簡諧振動(dòng)的線性組合。為所有上述簡諧振動(dòng)的線性組合。（1）伸縮振動(dòng)）伸縮振動(dòng)(v) （2）彎曲振動(dòng)（或變形振動(dòng)）彎曲振動(dòng)（或變形振動(dòng),）對(duì)稱伸縮振動(dòng)對(duì)稱伸縮振動(dòng)(vs)反對(duì)稱伸縮振動(dòng)反對(duì)稱伸縮振動(dòng)(vas) 面內(nèi)彎曲振動(dòng)：面內(nèi)彎曲振動(dòng)：剪式振動(dòng)剪式振動(dòng)(或或) 面內(nèi)搖擺振動(dòng)面內(nèi)搖擺振動(dòng)() 面外彎曲振動(dòng)：面外彎曲振

11、動(dòng)：面外彎曲振動(dòng)面外彎曲振動(dòng)() 面外扭曲振動(dòng)面外扭曲振動(dòng)() 多原子分子多原子分子中基團(tuán)的基本振動(dòng)形式中基團(tuán)的基本振動(dòng)形式伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)： 伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)不改變鍵角不改變鍵角的大??；的大??； vas使分使分 子偶極的改變比子偶極的改變比vs大，前者較后者吸收大，前者較后者吸收 強(qiáng)度高，吸收帶在高頻率范圍。強(qiáng)度高，吸收帶在高頻率范圍。彎曲振動(dòng)比伸縮振動(dòng)容易，故彎曲振彎曲振動(dòng)比伸縮振動(dòng)容易，故彎曲振動(dòng)吸收位于低波數(shù)區(qū)。動(dòng)吸收位于低波數(shù)區(qū)。彎曲振動(dòng)彎曲振動(dòng)鍵角鍵角發(fā)生周期發(fā)生周期變化變化而而鍵長不變鍵長不變； 三、峰位、峰數(shù)與峰強(qiáng)三、峰位、峰數(shù)與峰強(qiáng)1. 峰位：吸收峰的峰位：吸收峰的波數(shù)波數(shù)M

12、KKc12. 4=21=（1）伸縮振動(dòng)：）伸縮振動(dòng)：（2）彎曲振動(dòng)：）彎曲振動(dòng)：出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)出現(xiàn)在低波數(shù)區(qū)(100 非常強(qiáng)峰非常強(qiáng)峰（vs） 20 100 強(qiáng)峰強(qiáng)峰（s） 10 20 中強(qiáng)峰中強(qiáng)峰（m） 1 中介效應(yīng)中介效應(yīng) R1-CO-NR2 1690 中介效應(yīng)中介效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng) R-CO-S-Ar 1710 誘導(dǎo)效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng)中介效應(yīng)中介效應(yīng) Ar-CO-SR 1665 共軛效應(yīng)共軛效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng) R1-CO-R2 1715 對(duì)照對(duì)照 a. 空間位阻空間位阻 指分子中的大基團(tuán)產(chǎn)生的位阻指分子中的大基團(tuán)產(chǎn)生的位阻作用，迫使鄰近基團(tuán)間的作用，迫使鄰近基團(tuán)間的鍵角鍵角變小變小或共軛體

13、系之間單鍵或共軛體系之間單鍵鍵角鍵角偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)，破壞共軛體系的共平面，破壞共軛體系的共平面性，使共軛效應(yīng)減弱，雙鍵的性，使共軛效應(yīng)減弱，雙鍵的振動(dòng)頻率振動(dòng)頻率）。）。（2） 空間效應(yīng)空間效應(yīng)OCH3OCH3OCH3CH3CH(CH3)2CH(CH3)2vC=O (cm-1 )： b. 環(huán)的張力：環(huán)的張力：環(huán)的大小影響環(huán)的大小影響環(huán)內(nèi)環(huán)內(nèi)及及環(huán)外環(huán)外有關(guān)基團(tuán)的頻率。有關(guān)基團(tuán)的頻率。即即隨著環(huán)張力增加，隨著環(huán)張力增加，環(huán)外基團(tuán)環(huán)外基團(tuán)振動(dòng)頻率振動(dòng)頻率 藍(lán)移藍(lán)移(波數(shù)增大波數(shù)增大)，環(huán)內(nèi)基團(tuán)環(huán)內(nèi)基團(tuán)振動(dòng)頻率振動(dòng)頻率 紅移紅移(波數(shù)減小波數(shù)減小)。c. 跨環(huán)共軛效應(yīng)跨環(huán)共軛效應(yīng)通過空間（環(huán)）發(fā)生的電子效

14、應(yīng)，使通過空間（環(huán)）發(fā)生的電子效應(yīng)，使基團(tuán)振動(dòng)頻率基團(tuán)振動(dòng)頻率紅移（波數(shù)減?。┘t移（波數(shù)減?。?。（3 3）氫鍵效應(yīng)）氫鍵效應(yīng) 氫鍵的形成使原有的化學(xué)鍵氫鍵的形成使原有的化學(xué)鍵OH或或NH的的使電子云密使電子云密度平均化，度平均化，鍵長增大，力常鍵長增大，力常數(shù)數(shù)K 變小，振動(dòng)頻率變小，振動(dòng)頻率紅移紅移（波數(shù)減小）（波數(shù)減?。?。 吸收峰展寬吸收峰展寬 氫鍵形成程度不同，對(duì)力常數(shù)的影響不同，氫鍵形成程度不同，對(duì)力常數(shù)的影響不同， 使得吸收頻率有一定范圍。使得吸收頻率有一定范圍。 氫鍵形成程度與測(cè)定條件有關(guān)氫鍵形成程度與測(cè)定條件有關(guān)。吸收強(qiáng)度增大吸收強(qiáng)度增大 形成氫鍵后，相應(yīng)基團(tuán)的振動(dòng)偶極矩變化形成

15、氫鍵后，相應(yīng)基團(tuán)的振動(dòng)偶極矩變化 增大，因此吸收強(qiáng)度增大。增大，因此吸收強(qiáng)度增大。例如例如： 分子內(nèi)氫鍵分子內(nèi)氫鍵不受濃度影響，不受濃度影響， 分子間氫鍵分子間氫鍵受濃度影響較大。受濃度影響較大。醇、酚、羧酸、胺類等化合物可以形成氫鍵。醇、酚、羧酸、胺類等化合物可以形成氫鍵。（4）偶合共振）偶合共振（5）費(fèi)米共振）費(fèi)米共振2、外部因素的影響、外部因素的影響（1）溶劑的影響）溶劑的影響 （2）物質(zhì)的狀態(tài)）物質(zhì)的狀態(tài) * *分子在分子在氣態(tài)氣態(tài)時(shí)，其相互作用力很弱，此時(shí)時(shí)，其相互作用力很弱，此時(shí) 可以觀察到伴隨振動(dòng)光譜的轉(zhuǎn)動(dòng)可以觀察到伴隨振動(dòng)光譜的轉(zhuǎn)動(dòng)精細(xì)結(jié)構(gòu)精細(xì)結(jié)構(gòu)。 * *液態(tài)和固態(tài)液態(tài)和固態(tài)

16、分子間作用力較強(qiáng)，在有極性分子間作用力較強(qiáng)，在有極性 基團(tuán)存在時(shí)，可能發(fā)生分子間的締合或形基團(tuán)存在時(shí)，可能發(fā)生分子間的締合或形 成氫鍵，導(dǎo)致特征吸收帶頻率、強(qiáng)度和形成氫鍵，導(dǎo)致特征吸收帶頻率、強(qiáng)度和形 狀有較大的改變。狀有較大的改變。因此在查閱標(biāo)準(zhǔn)紅外圖譜時(shí)，應(yīng)注意因此在查閱標(biāo)準(zhǔn)紅外圖譜時(shí)，應(yīng)注意 試樣狀態(tài)和制樣方法試樣狀態(tài)和制樣方法!例如例如，丙酮的丙酮的 C=O，氣態(tài)：，氣態(tài)：1742 cm-1 ， 液態(tài)：液態(tài)：1718 cm-1。3.4 紅外光譜儀及樣品制備技術(shù)（紅外光譜儀及樣品制備技術(shù)（了解了解）一、紅外光譜儀一、紅外光譜儀 兩種類型：色散型兩種類型：色散型 干涉型（傅立葉變換紅外光譜

17、儀）干涉型（傅立葉變換紅外光譜儀）色散型紅外光譜儀的結(jié)構(gòu)由色散型紅外光譜儀的結(jié)構(gòu)由光源光源、吸收池吸收池、單色器單色器、檢測(cè)器檢測(cè)器以及以及記錄顯示裝置記錄顯示裝置組成。組成。1. 色散型紅外光譜儀色散型紅外光譜儀與與紫外紫外-可見分光光度計(jì)可見分光光度計(jì)最基本的一個(gè)區(qū)別是，最基本的一個(gè)區(qū)別是，前者的前者的吸收池吸收池是放在光源和單色器之間，是放在光源和單色器之間，后者則是放在單色器的后面。后者則是放在單色器的后面。（1 1）光源）光源通常是一種惰性固體，通電通常是一種惰性固體，通電加熱加熱使之使之發(fā)射高強(qiáng)度的發(fā)射高強(qiáng)度的連續(xù)紅外輻射連續(xù)紅外輻射。常用的光源是能斯特?zé)艉凸杼及?。常用的光源是能?/p>

18、特?zé)艉凸杼及?。?）吸收池）吸收池 因因玻璃玻璃、石英石英等材料不能透過紅外光，等材料不能透過紅外光，故不能在紅外儀器中使用。故不能在紅外儀器中使用。紅外吸收池使用可透過紅外的材料制成紅外吸收池使用可透過紅外的材料制成窗片：窗片：NaCl、KBr、CaF2、CaBr2或或TlBr+TlI。（3）單色器）單色器 色散元件常用色散元件常用光柵光柵。（4）檢測(cè)器）檢測(cè)器 紅外光能量低，因此常用紅外光能量低，因此常用熱電偶、熱電偶、測(cè)熱輻射計(jì)、熱釋電檢測(cè)器和碲測(cè)熱輻射計(jì)、熱釋電檢測(cè)器和碲鎘汞檢測(cè)器鎘汞檢測(cè)器等。等。（色散型）不足之處：（色散型）不足之處： a. 需采用狹縫，光能量受到限制；需采用狹縫，

19、光能量受到限制； b. 掃描速度慢，不適于動(dòng)態(tài)分析及和其它掃描速度慢，不適于動(dòng)態(tài)分析及和其它 儀器聯(lián)用；儀器聯(lián)用； c. 不適于過強(qiáng)或過弱的吸收信號(hào)的分析。不適于過強(qiáng)或過弱的吸收信號(hào)的分析。它是利用它是利用光的相干性光的相干性原理而設(shè)計(jì)的原理而設(shè)計(jì)的干涉干涉型紅外分光光度儀。型紅外分光光度儀。流程流程：光源發(fā)出的輻射經(jīng)干涉儀轉(zhuǎn)變?yōu)椋汗庠窗l(fā)出的輻射經(jīng)干涉儀轉(zhuǎn)變?yōu)楦缮婀飧缮婀猓?通過試樣后，包含的光信息需要經(jīng)過數(shù)學(xué)通過試樣后，包含的光信息需要經(jīng)過數(shù)學(xué) 上的傅立葉變換解析成普通的譜圖。上的傅立葉變換解析成普通的譜圖。（1）試樣應(yīng)該是單一組份的試樣應(yīng)該是單一組份的純純物質(zhì)。物質(zhì)。（2）試樣中試樣中不應(yīng)

20、含有游離水不應(yīng)含有游離水。水本身有紅外。水本身有紅外 吸收，而且會(huì)侵蝕吸收池的鹽窗；吸收，而且會(huì)侵蝕吸收池的鹽窗；（3）試樣的試樣的濃度濃度和測(cè)試和測(cè)試厚度厚度應(yīng)選擇適當(dāng)。應(yīng)選擇適當(dāng)。1. 對(duì)試樣的要求對(duì)試樣的要求 二、紅外光譜法樣品的制備二、紅外光譜法樣品的制備 可以是可以是液體、固體或氣體液體、固體或氣體2. 制樣方法制樣方法（1）氣體樣品）氣體樣品 氣態(tài)樣品可在玻璃氣槽內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。氣態(tài)樣品可在玻璃氣槽內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。先將氣槽抽真空，再將試樣注入。先將氣槽抽真空，再將試樣注入。（2）液體樣品）液體樣品a. 液體吸收池法液體吸收池法低沸點(diǎn)易揮發(fā)液體低沸點(diǎn)易揮發(fā)液體樣品可注入樣品可注入液體吸收池液

21、體吸收池內(nèi)測(cè)定。內(nèi)測(cè)定。b. 液膜法液膜法液膜法是定性分析中常用的簡便方法。液膜法是定性分析中常用的簡便方法。尤其對(duì)尤其對(duì)沸點(diǎn)較高、不易清洗的液體沸點(diǎn)較高、不易清洗的液體樣品。樣品。 (3) 固體試樣固體試樣a. 壓片法：壓片法：12mg 樣樣+200mg KBr 干燥處理干燥處理研細(xì)：粒度小于研細(xì)：粒度小于 2 m（散射?。ㄉ⑸湫。┗旌蠅撼赏该鞅∑旌蠅撼赏该鞅∑苯訙y(cè)定；直接測(cè)定；b. 石蠟糊法：石蠟糊法：試樣試樣磨細(xì)磨細(xì)與液體石蠟混合與液體石蠟混合夾于鹽片間。夾于鹽片間。石蠟為高碳數(shù)飽和烷烴，不適于飽和烷烴。石蠟為高碳數(shù)飽和烷烴，不適于飽和烷烴。c. 薄膜法薄膜法 1) 高分子試樣高分

22、子試樣加熱熔融加熱熔融 涂制或壓制成膜；涂制或壓制成膜；2) 高分子試樣高分子試樣溶于低沸點(diǎn)溶劑溶于低沸點(diǎn)溶劑 涂漬于鹽片涂漬于鹽片揮發(fā)除溶劑。揮發(fā)除溶劑。 常用溶劑：常用溶劑： CCl4 ，CS2v飽和烴飽和烴 v不飽和烴不飽和烴 v醇、酚和醚醇、酚和醚 v羰基化合物羰基化合物 v含氮化合物含氮化合物 v其他含雜原子有機(jī)化合物其他含雜原子有機(jī)化合物 v金屬有機(jī)化合物金屬有機(jī)化合物 v高分子化合物高分子化合物 v無機(jī)化合物無機(jī)化合物 3.5 各類化合物各類化合物IR特征光譜特征光譜vC-H彎曲振動(dòng)彎曲振動(dòng)vC-C伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)振動(dòng)類型：振動(dòng)類型：分為：分為：對(duì)稱伸縮振動(dòng)對(duì)稱伸縮振動(dòng)( s)和

23、反對(duì)稱伸縮振動(dòng)和反對(duì)稱伸縮振動(dòng)( as)在在30002800cm-1之間，之間，且且 as s。vC-H彎曲振動(dòng)彎曲振動(dòng) 1475700 cm-1 ，可以提供一些甲基、，可以提供一些甲基、亞甲基、次甲基的相對(duì)含量、取代位亞甲基、次甲基的相對(duì)含量、取代位置、鏈的長度等信息。置、鏈的長度等信息。 甲基甲基的對(duì)稱變形振動(dòng)出現(xiàn)在的對(duì)稱變形振動(dòng)出現(xiàn)在1375 cm-1處處 ，可作為甲基存在的證據(jù)；可作為甲基存在的證據(jù)； 異丙基和叔丁基，吸收峰發(fā)生異丙基和叔丁基，吸收峰發(fā)生分裂分裂（費(fèi)費(fèi)米共振米共振），可判斷分子的分支情況。），可判斷分子的分支情況。n=1：785770 n=2：743734n=3：729

24、726n4： 725722即即碳鏈的延長，對(duì)碳鏈的延長，對(duì)應(yīng)波數(shù)降低。應(yīng)波數(shù)降低。 780720cm-1，對(duì)判斷對(duì)判斷-(CH2)n-的碳鏈長度有用。的碳鏈長度有用。二、不飽和烴二、不飽和烴v烯烴烯烴v積累雙烯類積累雙烯類v炔烴炔烴v芳香烴芳香烴1、烯烴、烯烴（1）烯烴有三個(gè)特征吸區(qū)：）烯烴有三個(gè)特征吸區(qū)：vC=C、 =C-H (a) ， 30953075cm-1 ， 是不飽和碳上是不飽和碳上 質(zhì)子與飽和碳上質(zhì)子的重要區(qū)別。質(zhì)子與飽和碳上質(zhì)子的重要區(qū)別。 (b) vC=C，16801620cm-1；共軛、取代、分子；共軛、取代、分子 的對(duì)稱性、順反異構(gòu)等影響其頻率及強(qiáng)的對(duì)稱性、順反異構(gòu)等影響其

25、頻率及強(qiáng) 度；可初步判斷烯烴結(jié)構(gòu)。度；可初步判斷烯烴結(jié)構(gòu)。 (c) =C-H， l000650cm-1，根據(jù)烯氫，根據(jù)烯氫被取代被取代的的 個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)、取代、取代位置位置及及順反異構(gòu)順反異構(gòu)的不同，出峰個(gè)的不同，出峰個(gè) 數(shù)、吸收峰波數(shù)及強(qiáng)度有區(qū)別，數(shù)、吸收峰波數(shù)及強(qiáng)度有區(qū)別，可用于判別可用于判別 烯碳上的取代情況及順反異構(gòu)。烯碳上的取代情況及順反異構(gòu)。烯烴類型烯烴類型CH面外彎曲振動(dòng)（面外彎曲振動(dòng)（cm-1）R1CH=CH2995985，910905R1R2C=CH2895885R1CH=CHR2(順順)730650R1CH=CHR2(反反） 980965R1R2C=CHR38407902、累積

26、雙烯（即丙二烯，、累積雙烯（即丙二烯，-C=C=C- ）類）類v兩個(gè)雙鍵共用中間碳原子，兩個(gè)雙鍵共用中間碳原子，1600 cm-1 無無C=C吸收，在吸收，在 20001900cm-1 和和 11001000 cm-1 附近附近有不對(duì)稱和對(duì)稱伸有不對(duì)稱和對(duì)稱伸縮振動(dòng)，兩峰相距縮振動(dòng)，兩峰相距 900 cm-1，前者為中強(qiáng)峰，前者為中強(qiáng)峰，后者為弱峰。后者為弱峰。v異氰酸酯中異氰酸酯中-N=C=O基或異硫氰酸酯中基或異硫氰酸酯中 -N=S=O 的的vas，位于，位于22752263 cm-1 ，為，為強(qiáng)而略寬的峰，共軛對(duì)這個(gè)峰的影響很小。強(qiáng)而略寬的峰，共軛對(duì)這個(gè)峰的影響很小。主要有：主要有：vC

27、-H、 vCC3、炔烴、炔烴vvC-H：33103200cm-1，波數(shù)高于烯烴和，波數(shù)高于烯烴和 芳香烴，峰形尖銳；與芳香烴，峰形尖銳；與vO-H及及vN-H 有重疊，有重疊，v C-H 比后兩者尖。比后兩者尖。vvC C：21402100cm-1 ，峰形尖銳，強(qiáng)度中，峰形尖銳，強(qiáng)度中 到弱。干擾少，位置特征。末端炔基到弱。干擾少，位置特征。末端炔基 該吸收強(qiáng)。分子對(duì)稱性強(qiáng)時(shí)，該吸收該吸收強(qiáng)。分子對(duì)稱性強(qiáng)時(shí)，該吸收 較弱。分子與其他基團(tuán)共軛時(shí)，較弱。分子與其他基團(tuán)共軛時(shí)， vC C 強(qiáng)度增強(qiáng)強(qiáng)度增強(qiáng) 。vvC N（腈類）：（腈類）：23002220cm-1， 為中等強(qiáng)度的尖銳峰。為中等強(qiáng)度的尖

28、銳峰。5-苯基苯基-1-丁炔丁炔1-己炔己炔正丁腈正丁腈4、芳香烴芳香烴 四個(gè)特征吸收區(qū)：四個(gè)特征吸收區(qū)：31003000、 20001660 、 16501450、 900650cm-1特征吸收：特征吸收：v芳環(huán)芳環(huán)-H、 vC=C、=C-H31003000cm-1 ：v=C-H ， 常常在常常在3030cm-1 附近。附近。20001660 cm-1：苯環(huán)質(zhì)子苯環(huán)質(zhì)子的面外變形振動(dòng)的面外變形振動(dòng) 的的倍頻及組合頻倍頻及組合頻 ，也可以，也可以 用于確定苯環(huán)取代類型。用于確定苯環(huán)取代類型。 16501450cm-1：苯環(huán)的：苯環(huán)的骨架振動(dòng)骨架振動(dòng)，可能有，可能有 幾個(gè)吸收，強(qiáng)弱及個(gè)數(shù)皆幾個(gè)吸

29、收，強(qiáng)弱及個(gè)數(shù)皆 與結(jié)構(gòu)有關(guān)。其中以與結(jié)構(gòu)有關(guān)。其中以 1600cm-1 和和 1500cm-1 兩兩 個(gè)吸收峰為主。個(gè)吸收峰為主。 900650cm-1：=C-H面外變形振動(dòng)，按其面外變形振動(dòng)，按其 位置位置、吸收峰、吸收峰個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)及及強(qiáng)度強(qiáng)度可可 以用來以用來判斷苯環(huán)上取代基個(gè)判斷苯環(huán)上取代基個(gè) 數(shù)及取代模式數(shù)及取代模式。五取代五取代870取代類型取代類型C-H面外彎曲振動(dòng)吸收峰位置面外彎曲振動(dòng)吸收峰位置(cm-1)苯苯670單取代單取代770-730，710-690二取代二取代1,2-770-7351,3-810-750，710-6901,4-833-810三取代三取代1,2,3-780

30、-760，745-7051,2,4-885-870，825-8051,3,5-865-810，730-675四取代四取代1,2,3,4-810-8001,2,3,5-850-8401,2,4,5-870-855一般情況是氫的數(shù)目越少，芳環(huán)質(zhì)子頻率越高。一般情況是氫的數(shù)目越少，芳環(huán)質(zhì)子頻率越高。 各類各類取代苯取代苯的倍頻的倍頻吸收和吸收和面外彎面外彎曲振動(dòng)曲振動(dòng)吸收吸收（判斷（判斷取代類取代類型）型）甲苯的紅外光譜圖甲苯的紅外光譜圖3028,v=C-Hv-CH31504,vC=C=C-H彎曲振動(dòng)彎曲振動(dòng) 單取代單取代729696 苯乙烯的紅外光譜圖苯乙烯的紅外光譜圖 v=C-H777698（2

31、）稠環(huán)化合物與芳環(huán)化合物相似稠環(huán)化合物與芳環(huán)化合物相似，其，其C-H 伸縮振動(dòng)、伸縮振動(dòng)、C-H 彎曲振動(dòng)、彎曲振動(dòng)、C=C 振動(dòng)振動(dòng) （骨架振動(dòng)）與單環(huán)芳烴數(shù)據(jù)相近。（骨架振動(dòng)）與單環(huán)芳烴數(shù)據(jù)相近。-甲基萘的紅外光譜圖甲基萘的紅外光譜圖 791772三、醇、酚和醚三、醇、酚和醚 1、醇和酚存在三個(gè)特征吸收：、醇和酚存在三個(gè)特征吸收： 羥基羥基O-H 伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)（v）、）、彎曲振動(dòng)彎曲振動(dòng)； C-O 伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)（v） 。 a. 羥基的伸縮振動(dòng)羥基的伸縮振動(dòng) vO-H 在在 36703230 cm-1(s)。 游離的羥基游離的羥基 vO-H 尖，且大于尖，且大于 3600cm-1；

32、締合羥基移向低波數(shù)，峰加寬締合羥基移向低波數(shù)，峰加寬，小于，小于 3600cm-1。締合程度越大，峰越寬，越。締合程度越大，峰越寬，越 移向低波數(shù)處。移向低波數(shù)處。 vO-H36503580（游離）（游離）35503450（二聚體）（二聚體）34003200（多聚體）（多聚體）3600-2500（分子內(nèi)締合）（分子內(nèi)締合）尖尖中強(qiáng)，較尖中強(qiáng)，較尖強(qiáng)，寬強(qiáng)，寬寬，散寬，散注：水和注：水和 N-H 在此有吸收。在此有吸收。b. vC-O：在：在 12001000 cm-1。吸收位置與伯、仲、叔醇和酚的類別有關(guān)。吸收位置與伯、仲、叔醇和酚的類別有關(guān)。 vC-O1050（伯）（伯）1100（仲）（仲）

33、1150（叔）（叔）1200（酚）（酚）強(qiáng)，峰形一般強(qiáng)，峰形一般較寬，酚的吸較寬，酚的吸收峰發(fā)生裂分收峰發(fā)生裂分 c.O-H,面內(nèi)面內(nèi) ：在：在 15001250 cm-1；強(qiáng)，寬強(qiáng)，寬 O-H,面外面外 ：在：在 650 cm-1 ；寬寬 1050cm-1， vC-O3450cm-1，締合，締合O- -H伸縮振動(dòng)伸縮振動(dòng)1350cm-1，O- -H面內(nèi)彎曲振動(dòng)面內(nèi)彎曲振動(dòng) 正丁醇的紅外光譜正丁醇的紅外光譜 1-辛醇的紅外光譜圖辛醇的紅外光譜圖 vO-H：3338cm-1 ；vC-O：1059cm-1,O- -H面內(nèi)面內(nèi) 苯酚的紅外光譜圖苯酚的紅外光譜圖1-vO-H：3229 cm-1，寬峰，

34、寬峰2- O-H： 1372 cm-13- vC-O： 1234 cm-1 4-苯環(huán)骨架振動(dòng)，苯環(huán)骨架振動(dòng)，5-苯環(huán)一取代苯環(huán)一取代3124 5753，690* * 濃度對(duì)羥基吸收峰的影響濃度對(duì)羥基吸收峰的影響乙醇在乙醇在CCl4中濃度變化對(duì)紅外吸收的影中濃度變化對(duì)紅外吸收的影響響 濃度影響分子間氫鍵；分子間氫鍵隨溶液濃度影響分子間氫鍵；分子間氫鍵隨溶液濃度的增加而增強(qiáng)，同時(shí)在較低波數(shù)濃度的增加而增強(qiáng)，同時(shí)在較低波數(shù)35003200cm-1處出現(xiàn)強(qiáng)而較寬的譜帶，處出現(xiàn)強(qiáng)而較寬的譜帶，而而“游離游離”羥基譜帶則隨之減弱至消失。羥基譜帶則隨之減弱至消失。 a. 醚的特征吸收為碳氧碳鍵的伸縮振動(dòng)醚的

35、特征吸收為碳氧碳鍵的伸縮振動(dòng) 和和 。 asC-O-CvsC-O-Cv2、醚、醚 * * 開鏈醚開鏈醚：12751060cm-1 * * 飽和飽和脂肪族醚脂肪族醚(R-O-R)：11501060cm-1 * * 芳香族醚和乙烯基醚芳香族醚和乙烯基醚，如，如Ph-O-R、 Ph-O-Ph出現(xiàn)在出現(xiàn)在12751010 cm-1； 烷基乙烯基醚烷基乙烯基醚 R-C=C-O-R 出現(xiàn)在出現(xiàn)在 12251200 cm-1 。* * 環(huán)氧化合物：有三個(gè)特征吸收帶環(huán)氧化合物：有三個(gè)特征吸收帶即所謂的即所謂的8 峰、峰、11 峰、峰、12 峰。峰。 8 峰峰 12801240cm-1(sm) 11 峰峰 95

36、0810cm-1(sm) 12 峰峰 840750cm-1（sm)隨著環(huán)變小，隨著環(huán)變小， 藍(lán)移，藍(lán)移， 紅移。紅移。asC-O-CvsC-O-Cvb.由于氧和碳的質(zhì)量相近，所以由于氧和碳的質(zhì)量相近，所以C-O 的伸縮振的伸縮振 動(dòng)與動(dòng)與C-C的接近，但的接近，但C-O 的偶極矩變化較的偶極矩變化較 大，大， 因此吸收的強(qiáng)度大，便于與因此吸收的強(qiáng)度大，便于與C-C 鍵的區(qū)別。鍵的區(qū)別。正丁醚的紅外光譜圖正丁醚的紅外光譜圖1123cm-1：-C-O-C-反對(duì)稱伸縮振動(dòng)反對(duì)稱伸縮振動(dòng)四、羰基化合物四、羰基化合物v醛酮醛酮v羧酸、羧酸鹽羧酸、羧酸鹽v酸酐酸酐v酯酯v酰鹵酰鹵v酰胺酰胺特征吸收：特征吸

37、收：vC=O，基本上在，基本上在 9001600cm-1 范圍內(nèi)，常常是第一范圍內(nèi)，常常是第一強(qiáng)峰強(qiáng)峰， 對(duì)化學(xué)環(huán)境較敏感。對(duì)化學(xué)環(huán)境較敏感。1、酮酮 （1）酮的特征吸收為）酮的特征吸收為 vC=O，常是第一強(qiáng)峰。，常是第一強(qiáng)峰。 （2） -C上上有吸電子基團(tuán)有吸電子基團(tuán)將使將使 vC=O藍(lán)移藍(lán)移。 （3）羰基與苯環(huán)、烯鍵或炔鍵）羰基與苯環(huán)、烯鍵或炔鍵共軛共軛后，使羰基后，使羰基 的雙鍵性減小，力常數(shù)減小，使的雙鍵性減小，力常數(shù)減小，使 vC=O 移向移向 低波數(shù)低波數(shù) （紅移）。（紅移）。（4）環(huán)酮中）環(huán)酮中vC=O 隨張力的增大隨張力的增大(環(huán)減小環(huán)減小)波數(shù)增大。波數(shù)增大。 （5）二酮的

38、）二酮的 vC=O 吸收吸收 -二酮二酮R-CO-CO-R，在，在17301710cm-1 有一強(qiáng)吸收。有一強(qiáng)吸收。 -二酮二酮R-CO-CH2CO-R，有酮式和烯醇式，有酮式和烯醇式 互變異構(gòu)體?；プ儺悩?gòu)體。RCOOOHCH2CRRCCHCRO 酮式酮式 稀醇式稀醇式在在 17301690 cm-1有兩個(gè)強(qiáng)有兩個(gè)強(qiáng) vC=O 吸收吸收烯醇式在烯醇式在16401540cm-1 有有一個(gè)寬而很強(qiáng)的一個(gè)寬而很強(qiáng)的 vC=O 吸收吸收（6）醌的）醌的 vC=O位于位于16701570cm-1之間，比標(biāo)準(zhǔn)酮低之間，比標(biāo)準(zhǔn)酮低40cm-1左右。左右。 對(duì)位醌對(duì)位醌的吸收峰波數(shù)低是由于羰基與雙鍵的共的吸收

39、峰波數(shù)低是由于羰基與雙鍵的共軛作用；軛作用；鄰位醌鄰位醌的兩個(gè)羰基存在偶合作用，導(dǎo)的兩個(gè)羰基存在偶合作用，導(dǎo)致羰基吸收發(fā)生分裂，其波數(shù)與對(duì)位醌相近。致羰基吸收發(fā)生分裂，其波數(shù)與對(duì)位醌相近。 3-戊酮的紅外光譜圖戊酮的紅外光譜圖苯基異丙基酮的紅外光譜圖苯基異丙基酮的紅外光譜圖羰基與苯環(huán)共軛，羰基與苯環(huán)共軛，vC=O 在在1695 cm-1 對(duì)苯醌的紅外光譜圖對(duì)苯醌的紅外光譜圖1661cm-1：1591cm-1：2、 醛醛(R-CHO)（1）醛：）醛：vC=O 、vO=C-H 兩個(gè)特征吸收帶。兩個(gè)特征吸收帶。 （2）醛的）醛的 vC=O 高于高于酮酮1015 cm-1 。 （3）vO=C-H ：v

40、O=C-H 在在 28802650 cm-1 出現(xiàn)兩個(gè)強(qiáng)度出現(xiàn)兩個(gè)強(qiáng)度相近的中強(qiáng)吸收峰相近的中強(qiáng)吸收峰，一般這兩個(gè)峰在一般這兩個(gè)峰在 2820cm-1 和和27402720 cm-1 出現(xiàn)，后者出現(xiàn)，后者較尖。這兩個(gè)吸收是由于醛基質(zhì)子的較尖。這兩個(gè)吸收是由于醛基質(zhì)子的 vC-H 與與 C-H 倍頻的費(fèi)米共振產(chǎn)生。倍頻的費(fèi)米共振產(chǎn)生。苯甲醛的紅外光譜圖苯甲醛的紅外光譜圖苯環(huán)骨架振動(dòng)苯環(huán)骨架振動(dòng)正丁醛的紅外光譜圖正丁醛的紅外光譜圖3、羧酸羧酸(RCOOH)和羧酸鹽和羧酸鹽(RCOO- )（1） 羧酸：在液體和固體狀態(tài)，一般以羧酸：在液體和固體狀態(tài)，一般以二聚體二聚體 形式存在；羧酸分子中既有羥基形

41、式存在；羧酸分子中既有羥基 又有羰基，兩者的吸收皆有。又有羰基，兩者的吸收皆有。 R-COHOOHOC-R a. vC=O：羧酸高于酮，這是：羧酸高于酮，這是O-H的作用結(jié)果。的作用結(jié)果。 游離羧酸位于游離羧酸位于1760cm-1，二聚體，二聚體 位移到位移到1710cm-1 b. vO-H：二聚體二聚體vO-H 在在32002500 cm-1一個(gè)較一個(gè)較大的范圍內(nèi)，以大的范圍內(nèi)，以3000cm-1 為中心有一為中心有一個(gè)寬而散的峰。此吸收在個(gè)寬而散的峰。此吸收在 27002500 cm-1常有幾個(gè)小峰。常有幾個(gè)小峰。c. 在在940900cm-1 有一特征性寬峰，是酸的有一特征性寬峰，是酸的

42、 二聚體中二聚體中OHO= 的面外變形振動(dòng)引起。的面外變形振動(dòng)引起。苯甲酸的紅外光譜圖苯甲酸的紅外光譜圖 1294cm-1為為 vC-O羧酸根羧酸根-COO- 無無vC=O吸收。吸收。COO（2）羧酸鹽）羧酸鹽 -COO- 是一個(gè)共軛體系，兩個(gè)是一個(gè)共軛體系，兩個(gè) 振動(dòng)偶振動(dòng)偶合，在兩個(gè)地方出現(xiàn)其強(qiáng)吸收，反對(duì)稱伸合，在兩個(gè)地方出現(xiàn)其強(qiáng)吸收，反對(duì)稱伸縮振動(dòng)在縮振動(dòng)在16101500cm-1；對(duì)稱伸縮振動(dòng)在；對(duì)稱伸縮振動(dòng)在14401360cm-1，強(qiáng)度弱于反對(duì)稱伸縮振動(dòng)，強(qiáng)度弱于反對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收，并且常是二個(gè)或三個(gè)較寬的峰。吸收，并且常是二個(gè)或三個(gè)較寬的峰。C O苯甲酸鈉的苯甲酸鈉的IR譜圖譜圖

43、COO在在1563、1413cm-1（3）CH2的面外搖擺吸收的面外搖擺吸收 晶態(tài)的長鏈羧酸及其鹽在晶態(tài)的長鏈羧酸及其鹽在 13501180cm-1出現(xiàn)峰間距相等的特征吸收峰組，峰的出現(xiàn)峰間距相等的特征吸收峰組，峰的個(gè)數(shù)與亞甲基個(gè)數(shù)有關(guān)。當(dāng)鏈中不含不個(gè)數(shù)與亞甲基個(gè)數(shù)有關(guān)。當(dāng)鏈中不含不飽和鍵時(shí)，若含有飽和鍵時(shí)，若含有n個(gè)亞甲基，個(gè)亞甲基， n l0 時(shí)，時(shí)，n若為偶數(shù)，譜帶數(shù)為若為偶數(shù)，譜帶數(shù)為 n/2 個(gè)；若個(gè)；若n為奇為奇數(shù)，譜帶數(shù)為數(shù)，譜帶數(shù)為 (n+1)/2 個(gè)。個(gè)。4、酸酐酸酐(R-CO-O-CO-R)（1）酸酐的特征吸收為）酸酐的特征吸收為 vC=O和和 vC-O。 （2）vC=O

44、（3）vC-O 有有兩個(gè)兩個(gè)vC=O 吸收，分別在吸收，分別在18601800cm-1和和18001750cm-1，相差約幾十，相差約幾十 cm-1。開鏈酸酐的開鏈酸酐的vC=O中高波數(shù)吸收帶強(qiáng)，而環(huán)狀中高波數(shù)吸收帶強(qiáng)，而環(huán)狀酸酐中低波數(shù)的酸酐中低波數(shù)的vC=O強(qiáng)。強(qiáng)。飽和的脂肪酸酐在飽和的脂肪酸酐在 11801045cm-1 有一強(qiáng)吸收，有一強(qiáng)吸收，環(huán)狀酸酐在環(huán)狀酸酐在 13001200cm-1有一強(qiáng)吸收。有一強(qiáng)吸收。各類酸酐在各類酸酐在 1250cm-1 都有一中強(qiáng)吸收。都有一中強(qiáng)吸收。乙酸酐的紅外光譜圖乙酸酐的紅外光譜圖1124cm-1 為為 vC-O1250cm-11827cm-1 強(qiáng)

45、：強(qiáng)：1746cm-1 弱：弱：順丁烯二酸酐的紅外光譜圖順丁烯二酸酐的紅外光譜圖1250cm-113001200cm-15、酯酯 (RCOOR)（1）酯有兩個(gè)特征吸收，即）酯有兩個(gè)特征吸收，即 vC=O和和 vC-O-C。（2）vC-O-C ascocvscocvascocv 在在13301050cm-1有兩個(gè)吸收帶，即有兩個(gè)吸收帶，即 和和 。其中。其中 在在12101160cm-1，峰強(qiáng)，峰強(qiáng)度大而且寬，常為第一強(qiáng)峰。度大而且寬，常為第一強(qiáng)峰。區(qū)分酯和其他羰基化合物的主要依據(jù)區(qū)分酯和其他羰基化合物的主要依據(jù) 酯的酯的 與其結(jié)構(gòu)關(guān)系與其結(jié)構(gòu)關(guān)系* 酯酯 譜帶位置（譜帶位置（cm-1） HCO

46、OR 12001180 ,不飽和酸酯不飽和酸酯 13301160 CH3COOR 12301200 Ph-COOR 13301230 CH3CH2COOR 11971190 內(nèi)酯內(nèi)酯 13701250 CH3CH2CH2COOR 12651262，11941189 碳酸二烷基酯碳酸二烷基酯 12901265 高級(jí)脂肪酸酯高級(jí)脂肪酸酯 12001180*液態(tài)或液態(tài)或CHCl3溶液中測(cè)定溶液中測(cè)定ascocv乙酸甲酯的紅外光譜圖乙酸甲酯的紅外光譜圖1050cm-1：C-O-C的對(duì)稱伸縮振動(dòng)的對(duì)稱伸縮振動(dòng)1746cm-1:1246cm-1: 乙酸乙酯的紅外光譜圖乙酸乙酯的紅外光譜圖 1743cm-1

47、為為 vC=O， 1243cm-1為為 是第一強(qiáng)峰。是第一強(qiáng)峰。ascocv1048cm-1：C-O-C的對(duì)稱伸縮振動(dòng)的對(duì)稱伸縮振動(dòng)v鹵素原子直接與羰基相連，鹵素原子直接與羰基相連，強(qiáng)誘導(dǎo)效應(yīng)強(qiáng)誘導(dǎo)效應(yīng)使使C=O大大升高（大大升高（藍(lán)移藍(lán)移）。 6、酰鹵酰鹵(R-CO-X)vvC-X：脂肪族酰鹵中在脂肪族酰鹵中在 1000910 cm-1，峰形，峰形 寬大，芳香族寬大，芳香族 酰鹵在酰鹵在12501110 cm-1， 通常分裂為數(shù)個(gè)峰。通常分裂為數(shù)個(gè)峰。vC-X彎曲振動(dòng)彎曲振動(dòng)：13101040 cm-1 脂肪族酰鹵的脂肪族酰鹵的vC=O位于位于1800cm-1附近。附近。 芳香酰鹵此區(qū)雙峰：

48、芳香酰鹵此區(qū)雙峰：1773cm-1、1736cm-1，由由 C=O 鍵的伸縮振動(dòng)和鍵的伸縮振動(dòng)和 C-X 的彎曲振動(dòng)的彎曲振動(dòng)產(chǎn)生產(chǎn)生 Feimi共振共振引起。引起。vC-XC-X彎曲振動(dòng)彎曲振動(dòng)2-甲基丙酰氯的紅外光譜圖甲基丙酰氯的紅外光譜圖甲基的對(duì)稱變形振動(dòng)甲基的對(duì)稱變形振動(dòng)vvN-H：35403125cm-1 7、酰胺酰胺（R-CO-NR2） 伯酰胺為強(qiáng)度相近的雙峰，相距伯酰胺為強(qiáng)度相近的雙峰，相距120cm-1； 仲酰胺為單峰；仲酰胺為單峰； 叔酰胺無此峰。叔酰胺無此峰。 vvC=O：16901650cm-1(酰胺酰胺I峰峰)(中介效應(yīng)中介效應(yīng)) vN-H + vC-N ：164016

49、00cm-1(酰胺酰胺II峰峰) vvC-N：1300cm-1 (酰胺酰胺III峰峰)酰胺的特征吸收帶酰胺的特征吸收帶酰胺酰胺吸收帶吸收帶游離態(tài)游離態(tài)（cm-1）締合態(tài)締合態(tài)（cm-1）R-CO-NH2vNH二個(gè)吸收帶二個(gè)吸收帶3520340033503180vC=O酰胺酰胺帶帶16901650NH酰胺酰胺帶帶16001640R-CO-NHR1vNH一個(gè)或多個(gè)吸收帶一個(gè)或多個(gè)吸收帶347034003340314031003060vC=O酰胺酰胺帶帶1680165516551630NH與與vC-N 酰胺酰胺帶帶偶偶合產(chǎn)生合產(chǎn)生 酰胺酰胺帶帶1550153015701515130013351200

50、R-CO-NR1R2vC=O1680163016801630丙酰胺的紅外光譜圖丙酰胺的紅外光譜圖 3363cm-1 3192cm-1 1650cm-1：N-乙基乙酰胺的紅外光譜圖乙基乙酰胺的紅外光譜圖3291cm-1：1655cm-1：1557cm-1：1297cm-1：603cm-1：酰胺：酰胺VI峰峰N,N-二乙基乙酰胺的紅外光譜圖二乙基乙酰胺的紅外光譜圖1651cm-1：vC=O吸收峰位置吸收峰位置 化合物類型化合物類型吸收峰位置（吸收峰位置（cm-1）醛醛17351715酮酮17201710酸酸17701750酯酯17451720酰胺酰胺17001680（酰胺（酰胺“I”峰）峰）酸酐酸

51、酐1820和和1760五、五、含氮化合物含氮化合物1. 胺與胺鹽胺與胺鹽（1）胺類：有）胺類：有 vN-H、N-H 和和 vC-N 特征吸收帶特征吸收帶 。1-戊胺的紅外光譜戊胺的紅外光譜3370cm-1：3292cm-1：1613cm-1：1072cm-1：二己胺的紅外光譜二己胺的紅外光譜三己胺的紅外光譜三己胺的紅外光譜（2）胺鹽：）胺鹽：其紅外光譜可用于區(qū)分伯、仲、叔胺。其紅外光譜可用于區(qū)分伯、仲、叔胺。伯銨鹽伯銨鹽 的的vN-H與烷基的與烷基的vC-H重疊重疊 ；仲銨鹽仲銨鹽 的的vN-H及叔銨鹽的及叔銨鹽的 的的vN-H與烷基的與烷基的vC-H分開，但在分開，但在16001500cm-

52、1區(qū)，區(qū)，前者前者N-H有吸收，后者無吸收。有吸收，后者無吸收。 +3NH-R+2NH-+NH-2、硝基硝基化合物（化合物（-NO2）(1) 有兩個(gè)很強(qiáng)的吸收帶：有兩個(gè)很強(qiáng)的吸收帶： NOONOO vs vas(13901320cm-1) （16151540cm-1） 若若對(duì)位對(duì)位有給電子取代基的，則更紅移。有給電子取代基的，則更紅移。 （2）芳香族硝基化合物的）芳香族硝基化合物的 受共軛基團(tuán)的受共軛基團(tuán)的 影響較大，影響較大， 與與 均比脂肪族硝基化均比脂肪族硝基化 合物合物紅移紅移，且前者的峰強(qiáng)度大于后者。，且前者的峰強(qiáng)度大于后者。2NOvasNO2vsNO2vb. 若若-碳上有吸電子基團(tuán)

53、存在：碳上有吸電子基團(tuán)存在： vs 紅紅移移(波數(shù)波數(shù)) ，vas藍(lán)藍(lán)移移(波數(shù)波數(shù))a. 強(qiáng)度：強(qiáng)度：vs vas 間二硝基苯的紅外光譜間二硝基苯的紅外光譜 1535cm-1為為 , 1355cm-1為為 asNO2vsNO2v六、其他含雜原子有機(jī)化合物六、其他含雜原子有機(jī)化合物 由于由于質(zhì)量質(zhì)量效應(yīng)，在效應(yīng)，在 4000700 cm-1 區(qū)只區(qū)只 能看到有機(jī)鹵化物的能看到有機(jī)鹵化物的 vC-F 和和 vC-Cl ，vC-Br 和和 vC-I 出現(xiàn)在出現(xiàn)在 700500cm-1區(qū)。區(qū)。 vC-F 出現(xiàn)在出現(xiàn)在14001000 cm-1 ，為強(qiáng)吸收；，為強(qiáng)吸收； vC-Cl 在在800600

54、cm-1 。由于鹵素的強(qiáng)電負(fù)性，由于鹵素的強(qiáng)電負(fù)性，F(xiàn) 和和Cl 的存在對(duì)的存在對(duì) 相鄰基團(tuán)的振動(dòng)吸收的影響很大（相鄰基團(tuán)的振動(dòng)吸收的影響很大（向高頻向高頻 移動(dòng)，即藍(lán)移移動(dòng)，即藍(lán)移）。）。七、金屬有機(jī)化合物七、金屬有機(jī)化合物 金屬有機(jī)化合物即金屬配合物，其紅外金屬有機(jī)化合物即金屬配合物，其紅外 吸收主要是由吸收主要是由的振動(dòng)引起的。的振動(dòng)引起的。 配位體在形成配位化合物以后，其振配位體在形成配位化合物以后，其振 動(dòng)光譜會(huì)發(fā)生變化。動(dòng)光譜會(huì)發(fā)生變化。一方面配位體的對(duì)稱性在配位后有所下降，一方面配位體的對(duì)稱性在配位后有所下降，某些間并模式解除，使某些間并模式解除，使。另一方面，配位原子參與配位，

55、導(dǎo)致化學(xué)另一方面，配位原子參與配位，導(dǎo)致化學(xué)鍵伸縮振動(dòng)頻率發(fā)生變化（鍵伸縮振動(dòng)頻率發(fā)生變化（）。）。 如如NO2在配合物中以不同形式出現(xiàn)：在配合物中以不同形式出現(xiàn)： Co(NH3)5(NO2)Cl2 （黃）（黃） 1430 cm-1 1315 cm-1 Co(NH3)5(ONO)Cl2 （紅）（紅） 1460 cm-1 1065cm-1 asNO2vsNO2vasONOvsONOvCo NOOCo ONO一個(gè)配位體有幾種不同的配位原子，它一個(gè)配位體有幾種不同的配位原子，它與金屬離子配位時(shí)可能得到不同異構(gòu)體與金屬離子配位時(shí)可能得到不同異構(gòu)體叫叫。 IR可以區(qū)分或確定鍵合異構(gòu)體可以區(qū)分或確定鍵合異

56、構(gòu)體 紅外光譜還可以用于配合物紅外光譜還可以用于配合物順反異構(gòu)順反異構(gòu)的區(qū)分。的區(qū)分。下圖是下圖是Os(NH3)4(N2)2的紅外光譜圖，根據(jù)在的紅外光譜圖，根據(jù)在2000 cm-1 觀察到的二個(gè)觀察到的二個(gè)vN N (對(duì)稱和不對(duì)稱的對(duì)稱和不對(duì)稱的)的事實(shí)，可以判斷的事實(shí)，可以判斷Os(NH3)4(N2)2是順式異構(gòu)是順式異構(gòu)體，因?yàn)榉词疆悩?gòu)體只有一個(gè)紅外活性模式，體，因?yàn)榉词疆悩?gòu)體只有一個(gè)紅外活性模式，其對(duì)稱伸縮是紅外非活性的。其對(duì)稱伸縮是紅外非活性的。 八、高分子化合物八、高分子化合物 其紅外吸收主要由其重復(fù)其紅外吸收主要由其重復(fù)單元的振動(dòng)引起。單元的振動(dòng)引起。 吸收最強(qiáng)的譜峰往往對(duì)應(yīng)于其

57、主要基團(tuán)的吸收。吸收最強(qiáng)的譜峰往往對(duì)應(yīng)于其主要基團(tuán)的吸收。 可用于研究聚合物的單體排列方式?？捎糜谘芯烤酆衔锏膯误w排列方式。 九、無機(jī)化合物九、無機(jī)化合物* * 紅外吸收主要由紅外吸收主要由陰離子陰離子的晶格振動(dòng)引起，的晶格振動(dòng)引起， 與陽離子的關(guān)系不大。與陽離子的關(guān)系不大。* * 陽離子質(zhì)量增加，僅使吸收位置陽離子質(zhì)量增加，僅使吸收位置紅移紅移。3.6 拉曼光譜簡介拉曼光譜簡介 拉曼光譜是分子振動(dòng)光譜的一種，它屬拉曼光譜是分子振動(dòng)光譜的一種，它屬 于于散射光譜散射光譜。拉曼光譜的基礎(chǔ)是拉曼散。拉曼光譜的基礎(chǔ)是拉曼散 射效應(yīng)。射效應(yīng)。一、拉曼散射一、拉曼散射用單色光照射透明樣品，大部分光透過而

58、用單色光照射透明樣品，大部分光透過而小部分光會(huì)被樣品在各個(gè)方向上散射。小部分光會(huì)被樣品在各個(gè)方向上散射。散射分為散射分為瑞利散射瑞利散射與與拉曼散射拉曼散射兩種。兩種。 1、瑞利散射、瑞利散射若光子與樣品分子發(fā)生彈若光子與樣品分子發(fā)生彈性碰撞，即光子與分子之性碰撞，即光子與分子之間沒有能量交換，光子的間沒有能量交換，光子的能量保持不變，能量保持不變，散射光頻散射光頻率與入射光相同率與入射光相同，但方向，但方向可以改變。這是可以改變。這是彈性碰撞彈性碰撞，叫瑞利散射。叫瑞利散射。 2、拉曼散射、拉曼散射當(dāng)光子與分子發(fā)生非彈性碰撞時(shí)，當(dāng)光子與分子發(fā)生非彈性碰撞時(shí)，散射光頻率與入射光不相同散射光頻率

59、與入射光不相同，產(chǎn)，產(chǎn)生拉曼散射。生拉曼散射。 （1）處于振動(dòng)）處于振動(dòng)基態(tài)基態(tài)的分子在光子作用下，激發(fā)的分子在光子作用下，激發(fā) 到較高的不穩(wěn)定的能態(tài)（虛態(tài)）后又回到到較高的不穩(wěn)定的能態(tài)（虛態(tài)）后又回到較低能級(jí)的較低能級(jí)的振動(dòng)激發(fā)振動(dòng)激發(fā)態(tài)態(tài)。此時(shí)此時(shí)激發(fā)光能量大于散射光能量激發(fā)光能量大于散射光能量，產(chǎn)生拉曼散射的產(chǎn)生拉曼散射的斯托克斯線斯托克斯線，散射，散射光頻率小于入射光。光頻率小于入射光。（2）若光子與處于振動(dòng)）若光子與處于振動(dòng)激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)（v1）的分子）的分子 相互作用，使分子激發(fā)到更高的不穩(wěn)定相互作用，使分子激發(fā)到更高的不穩(wěn)定 能態(tài)后能態(tài)后又回到振動(dòng)基態(tài)又回到振動(dòng)基態(tài)（v0）, 散射

60、光的散射光的 能量大于激發(fā)光，產(chǎn)生能量大于激發(fā)光，產(chǎn)生反斯托克斯散射反斯托克斯散射， 散射光頻率大于入射光。散射光頻率大于入射光。虛態(tài)激發(fā)態(tài)基態(tài) v0+v v0 v0-v反斯托克斯散射反斯托克斯散射 瑞利散射瑞利散射 斯托克斯散射斯托克斯散射 * 拉曼散射中散射線頻率與激發(fā)光（入射光）拉曼散射中散射線頻率與激發(fā)光（入射光） 頻率都有一個(gè)頻率差頻率都有一個(gè)頻率差+v或或- v。 叫拉曼叫拉曼 位移位移，其值取決于振動(dòng)激發(fā)態(tài)與振動(dòng)基態(tài)，其值取決于振動(dòng)激發(fā)態(tài)與振動(dòng)基態(tài) 的能級(jí)差的能級(jí)差(v = h），即），即取決于分子結(jié)構(gòu)取決于分子結(jié)構(gòu)。 * * 常溫下分子大多處于振動(dòng)基態(tài)，所以常溫下分子大多處于振